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Title:
BEARING ARRANGEMENT FOR VIBRATIONALLY MOUNTING A GRINDING DISK IN A GRINDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/041478
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bearing arrangement for vibrationally mounting a grinding disk in a grinder, more particularly in a pad sander, comprising several elastic, vibrating bodies (48) which can be connected to the grinding disk and to the grinder. According to the invention, the vibrating bodies (48) are arranged in several separate modules (42) individually or in groups of several vibrating bodies (48).

Inventors:
LAMPRECHT JUSTUS (DE)
LUTZ TOBIAS (DE)
CRAMER CHRISTOPH (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/002337
Publication Date:
May 21, 2004
Filing Date:
July 11, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
LAMPRECHT JUSTUS (DE)
LUTZ TOBIAS (DE)
CRAMER CHRISTOPH (DE)
International Classes:
B24B23/04; B24B41/047; (IPC1-7): B24B23/04; B24B41/047
Foreign References:
US3862520A1975-01-28
US3849943A1974-11-26
EP1166963A12002-01-02
US4397120A1983-08-09
US3918214A1975-11-11
GB1216238A1970-12-16
Attorney, Agent or Firm:
ROBERT BOSCH GMBH (Stuttgart, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Lageranordnung zur schwingfähigen Lagerung eines Schleif tellers (24) an einem Schleifgerät (10), insbesondere bei einem Schwingschleifer, mit mehreren elastischen Schwing körpern (48), die einerseits mit dem Schleifteller (24) und andererseits mit dem Schleifgerät (10) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingkörper (48) jeweils einzeln oder in Gruppen von mehreren Schwingkör pern (48) in mehreren voneinander getrennten Modulen (42) angeordnet sind.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Module (42) zur Montage an dem Schleifgerät (10) einen Bayonettverschluss aufweisen.
3. Lageranordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (42) jeweils eine Nut (64) und/oder eine Feder aufweisen, um im montierten Zustand eine NutFederVerbindung zwischen benachbarten Modulen (42) zu bilden.
4. Lageranordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Mo dule (42) jeweils einen Montagekörper (44) zur Befesti gung an dem Schleifgerät (10) und einen Führungskörper (46) zur Führung des Schleiftellers (24) aufweisen, wobei der Montagekörper (44) durch mindestens einen der Schwingkörper (48) schwingfähig mit dem Führungskörper (46) verbunden ist.
5. Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (46) der einzelnen Module (42) zur Aufnahme einer Befestigungsschraube eine Schraubauf nahme (50) aufweist.
6. Lageranordnung nach Anspruch 4 und/oder Anspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (46) zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung mit einer Befestigungsaufnahme in dem Schleifteller (24) an seiner dem Schleifteller (24) zugewandten Seite einen entspre chend angepassten Vorsprung (52) aufweist.
7. Lageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (52) an dem Führungskörper (46) unrund ist.
8. Lageranordnung nach mindestens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagekörper (44) plattenförmig ist und an einer Seitenkante mindes tens eine Aussparung (54.1, 54.2) für eine entsprechend angepasste Feder (56.1, 56.2) an dem Schleifgerät (10) aufweist.
9. Lageranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der plattenförmige Montagekörper (44) mindestens ei nen Vorsprung (58) aufweist, um im montierten Zustand ei ne reibschlüssige Verbindung mit einer Reibfläche an dem Schleifgerät (10) zu bilden.
10. Lageranordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Montagekörper (44) an der dem Schleifgerät (10) zugewandten Seite und/oder an der dem Schleifgerät (10) abgewandten Seite eine Feder (60, 62) aufweist, die im montierten Zustand eine FederNutVerbindung mit einer entsprechend ange passten Nut an dem Schleifgerät (10) bildet.
11. Schleifoder Poliergerät mit einer Lageranordnung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.
Description:
Lageranordnung zur schwingfähigen Lagerung eines Schleif- tellers an einem Schleifgerät Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Lageranordnung zur schwing- fähigen Lagerung eines Schleiftellers an einem Schleifgerät, insbesondere bei einem 1/4-Blatt-Schwingschleifer, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei herkömmlichen Schwingschleifern wird der Schleifteller von einem Exzenter zu seitlichen Schwingbewegungen angetrie- ben, wobei der Schleifteller durch elastische Schwingbeine mit dem Schleifgerät verbunden ist.

Die Schwingbeine verhindern zum einen, dass die Drehbewegung des Exzenters auf den Schleifteller übertragen wird und bil- den somit eine Verdrehsicherung für den Schleifteller.

Zum anderen nehmen die Schwingbeine den auf den Schleifteller wirkenden Anpressdruck auf und leiten diesen an das Schleif- gerät weiter.

Schließlich sollen die Schwingbeine bei ihrer torsionsbeding- ten Verformung möglichst wenig Schwingungsenergie als Verfor- mungsenergie verzehren, um elektrische Energie für den An- trieb zu sparen, was insbesondere bei akkubetriebenen Schleifgeräten wegen der begrenzten Akkukapazität wichtig ist.

Herkömmlicherweise sind die Schwingbeine durch eine Kunst- stoffbrücke miteinander verbunden und bilden ein ein- heitliches Bauteil, so dass sämtliche Schwingbeine mit der Kunststoffbrücke gemeinsam montiert werden.

Bei Schleifgeräten mit einer integrierten Staubabsaugung ist der Montageraum für die Schwingbeine jedoch sehr begrenzt, so dass derartige Kunststoffbrücken mit mehreren Schwingbeinen nicht montiert werden können.

Vorteile der Erfindung Demgegenüber sieht die Erfindung eine Lageranordnung zur schwingfähigen Lagerung eines Schleiftellers an einem Schleifgerät vor, bei der die Schwingbeine jeweils einzeln oder in Gruppen von mehreren Schwingbeinen in mehreren von- einander getrennten Modulen angeordnet sind.

Diese Aufteilung der einzelnen Schwingbeine auf mehrere Modu- le bietet den Vorteil, dass für die Montage in einem Schleif- gerät weniger Montageraum erforderlich ist, da die Module je- weils einzeln montiert werden können.

Vorzugsweise weist jedes Modul drei Schwingbeine auf, jedoch können die einzelnen Schwingbeine auch in anderer Weise auf die einzelnen Module aufgeteilt sein. Beispielsweise kann je- des Modul auch ein, zwei oder vier Schwingbeine aufweisen.

Bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung muss die elastische Verbindung des Schleiftellers mit dem Schleifgerät jedoch nicht notwendigerweise durch Schwingbeine erfolgen, deren Längserstreckung wesentlich größer ist als ihre Dicke. Es ist vielmehr auch möglich, andersartig gestaltete Schwingkörper einzusetzen, sofern die Schwingkörper eine elastische Verbin- dung zwischen dem Schleifteller und dem Schleifgerät bilden.

Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Lageranordnung nicht nur bei einem Schleifgerät einsetzbar, sondern auch bei einem Poliergerät, bei dem ein Polierteller von einem Exzenter zu seitlichen Schwingbewegungen angetrieben wird. Hierbei ver- bindet die erfindungsgemäße Lageranordnung den Polierteller schwingfähig mit dem Poliergerät.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die einzelnen Module zur Montage an dem Schleifgerät einen Bayo- nettverschluss auf. Die Befestigung der einzelnen Module er- folgt hierbei also vorzugsweise durch Aufstecken und an- schließendes Verschieben oder Verdrehen der einzelnen Module, was eine Montage ohne Werkzeug ermöglicht.

Vorzugsweise weisen die einzelnen Module jeweils eine Nut und/oder eine Feder auf, so dass benachbarte Module im mon- tierten Zustand eine Nut-Feder-Verbindung bilden. Dies bietet den Vorteil, dass die Festigkeit der erfindungsgemäßen La- geranordnung trotz der Aufteilung auf mehrere Module ähnlich gut ist wie bei herkömmlichen Lageranordnungen mit einer Kunststoffbrücke zur Verbindung der einzelnen Schwingbeine.

Die einzelnen Module weisen vorzugsweise einen Montagekörper zur Befestigung an dem Schleifgerät und einen Führungskörper zur Führung des Schleiftellers auf, wobei der Montagekörper durch mindestens einen der Schwingkörper mit dem Führungskör- per verbunden ist. Der Führungskörper mit dem Schleifteller kann hierbei also relativ zu dem Montagekörper Schwingbewe- gungen ausführen, die beispielsweise von einem Exzenter er- zeugt werden.

Vorzugsweise weist der Führungskörper zur Verschraubung mit dem Schleifteller eine Schraubaufnahme auf, die beispielswei- se aus einem einfachen Sackloch bestehen kann, in das eine Befestigungsschraube eingreifen kann. Die Befestigung des Schleiftellers erfolgt hierbei also durch Schrauben, die von der Werkstückseite des Schleiftellers durch den Schleifteller hindurch in die Schraubaufnahme eingeschraubt werden.

Zur Erleichterung der Montage des Schleiftellers an einem Schleifgerät mit der erfindungsgemäßen Lageranordnung weist der Führungskörper an seiner dem Schleifteller zugewandten Seite vorzugsweise einen Vorsprung auf, der formschlüssig in eine entsprechend angepasste Befestigungsaufnahme in dem Schleifteller eingreift.

Vorzugsweise ist der Vorsprung an dem Führungskörper unrund, um eine Verdrehsicherung zu bilden. Beim Festschrauben des Schleiftellers an der erfindungsgemäßen Lageranordnung wird das von der Befestigungsschraube in den Führungskörper der Lageranordnung eingebrachte Drehmoment dann über die form- schlüssige und verdrehsichere Verbindung zwischen dem Vor- sprung an dem Führungskörper und der Befestigungsaufnahme des Schleiftellers in den Schleifteller abgeleitet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Montagekörper der erfindungsgemäßen Lageranordnung plattenförmig und weist an einer Seitenkante mindestens eine Aussparung für eine ent- sprechend angepasste Feder an dem Schleifgerät auf. Bei der Montage werden die einzelnen Module also so auf das Schleif- gerät aufgesteckt, dass die Feder an dem Schleifgerät in die zugehörige Aussparung an der Seitenkante des Moduls ein- greift. Anschließend werden die Module dann verschoben, so dass die Feder an dem Schleifgerät nicht mehr über der Aus- sparung liegt, sondern die Seitenkante des Montagekörpers er- fasst und dadurch fixiert. Zur Demontage muss das Modul dann wieder so verschoben werden, dass die Feder über der Ausspa- rung in der Seitenkante des Montagekörpers liegt, woraufhin das Modul einfach abgenommen werden kann.

Weiterhin weist der Montagekörper in einer Ausführungsform der Erfindung mindestens einen Vorsprung auf, der im montier- ten Zustand eine reibschlüssige Verbindung mit einer entspre- chend angepassten Aufnahme an dem Schleifgerät bildet. Vor- zugsweise grenzt dieser Vorsprung unmittelbar an die Ausspa- rung in der Seitenkante des Montagekörpers, so dass beim Ver- schieben des Montagekörpers eine Reib-bzw. Klemmwirkung ent- steht, wodurch das Modul fixiert wird.

Darüber hinaus weist der Montagekörper an der dem Schleifge- rät zugewandten Seite und/oder an der dem Schleifgerät abge- wandten Seite vorzugsweise eine Feder auf, die im montierten Zustand eine Feder-Nut-Verbindung mit einer entsprechend an- gepassten Nut an dem Schleifgerät bildet.

Ferner ist zu erwähnen, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene Lageranordnung beschränkt ist, sondern auch ein komplettes Schleif-oder Poliergerät mit einer derartigen Lageranordnung umfasst.

Zeichnung Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe- schreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.

Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen- fassen.

Es zeigen : Fig. 1 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Schwingschleifers, Fig. 2a-2c perspektivische Ansichten eines Moduls einer erfindungsgemäßen Lageranordnung sowie Fig. 3a-3b das in den Figuren 2a bis 2c gezeigte Modul in verschiedenen Stellungen während der Mon- tage.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels Die Querschnittsansicht in Figur 1 zeigt einen Schwingschlei- fer 10, der herkömmlich aufgebaut ist und im Folgenden kurz beschrieben wird, um anschließend auf die Besonderheiten der Erfindung einzugehen.

Der Schwingschleifer 10 weist einen Elektromotor auf, der ei- ne Abtriebswelle 14 antreibt, wobei die Abtriebswelle 14 zu- sätzlich in einem Kugellager 16 drehbar gelagert ist.

Die Abtriebswelle 14 hat ein freies Ende, auf das eine Exzen- terhülse 18 aufgepresst ist, so dass die Exzenterhülse 18 drehfest auf der Abtriebswelle 14 befestigt und in axialer Richtung fixiert ist. Anstelle der hier verwendeten Presspas- sung kann die Befestigung der Exzenterhülse 18 auf der Ab- triebswelle 14 jedoch auch in anderer Weise erfolgen, wie beispielsweise durch eine Schraubverbindung.

Die Exzenterhülse 18 dreht sich also mit der Abtriebswelle 14 und ist deshalb bezüglich der Abtriebswelle 14 ausgewuchtet, um Vibrationen im Betrieb zu vermeiden.

Weiterhin weist die Exzenterhülse 18 an ihrem werkstückseiti- gen Ende eine topfförmige, zylindrische Aufnahme für ein Ku- gellager 20 mit einem Innenring und einem Außenring auf, wo- bei die Aufnahme für das Kugellager 20 gegenüber der Ab- triebswelle 14 exzentrisch angeordnet ist. Der Außenring des Kugellagers 20 ist in die Aufnahme eingepresst, während in den Innenring des Kugellagers 20 ein hülsenförmiges Aufnahme- teil 22 eingepresst ist.

Das hülsenförmige Aufnahmeteil 22 dient zur Befestigung eines Schleiftellers 24 und weist hierzu an seinem werkzeugseitigen Ende ein Innengewinde 26 auf, wie insbesondere aus Figur 2 ersichtlich ist. Der Schleifteller 24 weist zur Befestigung an dem Schleifgerät 10 im mittleren Bereich eine Montageboh- rung 28 auf, durch die eine zentrale Befestigungsschraube 30 in das Innengewinde 26 des Aufnahmeteils 22 eingeschraubt werden kann. Die Befestigung des Schleiftellers 24 an dem Schleifgerät 10 durch eine Schraubverbindung ermöglicht also in einfacher Weise einen Austausch des Schleiftellers 24, so dass mit dem Schleifgerät 10 nach Auswahl entsprechender Schleifteller 24 wahlweise ein Planschleifen oder ein Kontur- schleifen möglich ist.

Weiterhin weist das Schleifgerät 10 mehrere elastische Schwingbeine 32 aus Polyoxymethylen (POM) auf, die ein Füh- rungselement 34 drehfest, aber seitlich nachgiebig führen.

Die Schwingbeine 32 können jedoch auch aus anderen elasti- schen und widerstandsfähigen Materialien bestehen, die auch bei lang andauerndem Betrieb und häufigen Verformungen mög- lichst keine Materialermüdungen zeigen, wobei beispielhaft Polyamid (PA) und Polypropylen (PP) zu nennen sind.

Das Führungselement 34 greift in einen an der Oberseite des Schleiftellers 24 angeformten umlaufenden Bund 36 ein, so dass die Bewegungsfreiheit des Schleiftellers 24 auf planpa- rallele Bewegungen eingeschränkt wird. Der umlaufende Bund 36 des Schleiftellers 24 ist also unrund und näherungsweise dreieckig, wodurch der Schleifteller 24 gegen Verdrehen gesi- chert wird. Eine Drehung der Abtriebswelle 14 führt also aufgrund der ex- zentrischen Lagerung des Aufnahmeteils 22 in der Exzenterhül- se 18 zu planparallelen Schleifbewegungen des Schleiftellers 24.

Darüber hinaus weist das Schleifgerät 10 ein Gehäuse 38 auf, das an seiner Unterseite durch eine Dichtlippe 40 mit der O- berseite des Schleiftellers 24 abschließt.

Die Figuren 2a bis 2c und 3a und 3b zeigen dagegen ein Mo- dul 42 einer vierteiligen Lageranordnung, die bei einem Schwingschleifer ähnlich dem Schwingschleifer 10 anstelle des Führungselements 34 mit den Schwingbeinen 32 eingesetzt wer- den kann.

Das Modul 42 weist eine Montageplatte 44 und eine Führungs- platte 46 auf, die durch drei elastische Schwingbeine 48 mit- einander verbunden sind, wobei die Montageplatte 44, die Füh- rungsplatte 46 und die Schwingbeine 48 aus Kunststoff beste- hen. Die drei Schwingbeine 48 ermöglichen aufgrund ihrer E- lastizität eine seitliche Schwingbewegung des Schleiftel- lers 24, der durch die Exzenterhülse 18 angetrieben wird.

Im montierten Zustand ist die Führungsplatte 46 mit dem Schleifteller 24 verbunden. Hierzu weist die Führungsplat- te 46 eine Schraubaufnahme 50 auf, in die im montierten Zu- stand eine Befestigungsschraube eingreift, die den Schleif- teller 24 durch eine Schraubverbindung mit der Führungsplat- te 46 verbindet. Darüber hinaus weist die Führungsplatte 46 auf der dem Schleifteller 24 zugewandten Seite einen Vor- sprung 52 auf, der im montierten Zustand in eine Aufnahme in dem Schleifteller 24 eingreift, um eine formschlüssige Ver- bindung zwischen dem Schleifteller 24 und der Führungsplat- te 46 herzustellen. Der Vorsprung 52 ist hierbei unrund und weist zwei abgeflachte Seiten auf, wodurch eine Verdrehsiche- rung gebildet wird. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise beim Anziehen der Befestigungsschraube in der Schraubaufnah- me 50 das in die Führungsplatte 46 eingebrachte Drehmoment über die formschlüssige und verdrehsichere Verbindung zwi- schen dem Vorsprung 52 und der zugehörigen Aufnahme in dem Schleifteller 24 in den Schleifteller 24 abgeleitet wird.

Die Montageplatte 44 des Moduls 42 ist dagegen im montierten Zustand mit dem Gehäuse 38 des Schleifgeräts 10 verbunden, wie aus den Figuren 3a und 3b ersichtlich ist. Die Verbindung zwischen der Montageplatte 44 und dem Gehäuse 38 des Schleif- geräts 10 erfolgt hierbei durch einen Bayonettverschluss, so dass eine einfache Montage und Demontage des Moduls 42 ohne Werkzeug möglich ist.

Hierzu weist die Montageplatte 44 an einer Seitenkante zwei Aussparungen 54.1, 54.2 auf, in die in der in Figur 3a ge- zeigten Montagestellung zwei Federn 56.1, 56.2 eingreifen, so dass das Modul 42 werkstückseitig in das Gehäuse 38 einge- führt werden kann. Dabei gleiten die Federn 56.1, 56.2 durch die zugehörigen Aussparungen 54.1, 54.2 an der Montageplatte 44.

Anschließend wird das Modul 42 dann aus der in Figur 3a ge- zeigten Montagestellung in die in Figur 3b gezeigte Endstel- lung geschoben, wobei die Federn 56.1, 56.2 in der Endstel- lung des Moduls 42 neben den Aussparungen 54.1, 54.2 auf der Montageplatte 44 aufliegen und die Montageplatte 44 dadurch festklemmen.

Zur Verbesserung der Klemmwirkung zwischen den Federn 56.1, 56.2 und der Montageplatte 44 ist auf der der Feder 56.1 zu- gewandten Seite der Montageplatte 44 am Rand der Aussparung 54.1 ein Vorsprung 58 angeformt, der in der Endstellung des Moduls 42 gegen die Feder 54.1 drückt.

Darüber hinaus sind an die Montageplatte 44 zwei Federn 60, 62 angeformt, welche die Montageplatte 44 im montierten Zu- stand führen, wobei die Feder 60 in eine entsprechend ange- passte Nut in dem Gehäuse 38 des Schleifgeräts 10 eingreift.

Ferner weist die Montageplatte 44 des Moduls 42 eine keilför- mige Nut 64 auf, in die im montierten Zustand eine entspre- chend angepasste Feder eines benachbarten Moduls eingreift, so dass die einzelnen Module der erfindungsgemäßen Lageran- ordnung mechanisch miteinander verbunden sind und trotzdem einzeln und deshalb mit geringem Platzbedarf montiert werden können.

Insgesamt besteht die erfindungsgemäße Lageranordnung aus vier Modulen 42, die jeweils spiegelverkehrt aufgebaut sind und entweder die Nut 64 oder eine entsprechend angepasste Fe- der aufweisen.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene be- vorzugte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die eben- falls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen.

Bezugszeichen 10 Schleifgerät 14 Abtriebswelle 16 Kugellager 18 Exzenterelement 20 Kugellager 22 Aufnahmeteil 24 Schleifteller 26 Innengewinde 28 Montagebohrung 30 Befestigungsschraube 32 Schwingbein 34 Führungselement 36 Bund 38 Gehäuse 40 Dichtlippe 42 Modul der Lageranord- nung 44 Montageplatte 46 Führungsplatte 48 Schwingbein 50 Schraubaufnahme 52 Vorsprung 54.1, 54.2 Aussparung 56.1, 56.2 Feder 58 Vorsprung 60 Feder 62 Feder 64 Nut